Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления	Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ Выбор цеховых трансформаторов КУРСОВАЯ РАБОТА По дисциплине: «Электроснабжение»                                              Специальность: Электроэнергетика 5В071800                                                Выполнил: Б 12      Группа:      № зачетной книжки: Руководитель: доц. Казанина И.В.                                               ___________________________________________________ ____«___» ___________________2018 г.     Алматы 2018 Содержание Введение…………………………………………………………………….………3 1 Задание к курсовой работе……………………………………………..………..4 2 Исходные данные……………………………………………………..……….....5 3 Выбор цеховых трансформаторов………………………………………………8 4 Выбор коммутационного оборудования………………………………………13 5 Расчет защитных аппаратов и кабелей по узлам питания цеха....…………...22 6 Расчет токов КЗ…………………………………………...…………………….26 Заключение…………………………………………….......……………………...33 Список литературы……………………………………...………………………..34 Введение Дисциплина «Электроснабжение» включает в себя ряд разделов согласно типовой программе, которые изучаются студентами в курсе лекций и закрепляются лабораторными работами. Одним из основных является раздел «Электрические нагрузки и графики электрических нагрузок», в нем изучаются расчетные величины и коэффициенты, встречающиеся в современных методах расчета нагрузок. Важным элементом схем электроснабжения промышленных предприятий являются цеховые ТП, в трансформаторах которых теряется значительное количество электрической энергии, поэтому любое мероприятие по снижению потерь энергии в трансформаторах цеховых ТП является актуальным. Самым распространенным силовым потребителем на промышленных предприятиях является асинхронный двигатель, при работе которого потребляется как активная, так и реактивная мощность. Установка батарей конденсаторов для индивидуальной компенсации реактивной мощности позволяет снизить передачу ее по питающей сети и увеличению коэффициента мощности в питающей сети. В процессе обучения студенты должны изучить и правильно применять электрические аппараты в схемах электроснабжения, должны уметь составлять схемы главных подстанций предприятий и другие элементы систем электроснабжения. Задание к курсовой работе   Для одного из цехов промышленного предприятия произвести следующие мероприятия: 1) Наметить узлы питания электроприемников (силовые шкафы, распределительные шинопроводы). 2) Определить силовые нагрузки по узлам питания, осветительную нагрузку и расчетную нагрузку по цеху в целом методом коэффициентов использования и максимума. 3) Выбрать схему питающей и распределительной сетей цеха. 4) Выбрать число и мощность трансформаторов, место расположения цеховой подстанции. 5) Определить сечение и марку проводов, кабелей и шин сети цеха. 6) Произвести выбор электрической аппаратуры и рассчитать токи плавких вставок предохранителей и уставок расцепителей автоматов. 7) Начертить план силовой электрической сети цеха. 8) Начертить схему силовой питающей и распределительной сетей цеха с указанием сечения проводов, кабелей, параметров отключающей и защитной аппаратуры и электроприемников. 9) На расчетной однолинейной схеме питающей и распределительной сетей цеха до 1 кВ указать параметры сети, защитных аппаратов, нулевого провода от КТП до наиболее удаленного мощного электродвигателя, расчетные и пиковые токи. 10) Определить трех-, двух- и однофазные токи короткого замыкания в намеченных точках К1, К2 и К3. Принять условно мощность к.з. на высшей стороне цеховых трансформаторов в пределах 100¸150 МВА. Однофазные к.з. рассчитать дважды: при схеме трансформатора D/Uо - 11 и схеме U/Uо - 12. 11) Проверить выбранные автоматы и предохранители по отключающей способности.   Исходные данные Таблица 1– Исходные данные по цеху № по плану Наименование оборудования Установленная мощность, кВт Коэффициенты Ки cosφ tgφ 1-5,6,9 Пресс холодного выдавливания 18 0,25 0,65 1,169 7,8 Пресс 55 0,25 0,65 1,169 10,12,15 Пресс горячештамповочный 7 0,25 0,65 1,169 11,17,19 Пресс фрикционный 11 0,25 0,65 1,169 13,14,16,18 Электрические печи сопротивления 40 0,8 0,95 0,329 20,30 Кран с ПВ-25 % 9,5 0,2 0,5 1,732 21 Обдирочно-шлифовальный 2 0,12 0,5 1,732 22, 24 Штамповочный 15 0,15 0,6 1,33   23 Плазмотрон 37 0,35 0,5 1,732 25 Аппарат контактной сварки ПВ-50% (кВА)   16,97 0,35 0,6   1,33   26-29 Продольно-фрезерный 8 0,12 0,5 1,732   31,32,33 Пресс горячештамповочный 90 0,25 0,65 1,169 34,35,36   Кузнечный индукционный нагреватель, кВА   39 0,25 0,65 1,169 37-39 Токарный 9 0,12 0,5 1,732 40,41 Вентилятор 37 0,6 0,8 0,75   Необходимо выразить установленную мощность электрооборудования в виде расчетной мощности, для этого воспользуемся следующими формулами: - для электроприемников, паспортная мощность которых выражена в кВт с ПВ ≠ 100%: - для электроприемников, пасопртная мощность которых выражена в кВА с ПВ ≠ 100%: - для электроприемников, паспортная мощность которых выражена в кВА:        Пример:   1, 22) Кран с ПВ-25% :     34) Аппарат контактной сварки ПВ-50% :     14) Кузнечный индукционный нагреватель :     Условия пуска принимаются из условия мощности электрооборудования: Легкий пуск – до 10 кВт. Средний пуск – от 10 до 20 кВт. Тяжелый пуск – более 20 кВт. Коэффициенты Ки и cosφ определяются по справочным данным для каждого оборудования, коэффициент tgφ расчитывается по формуле: Пример: tgφ продольно-фрезерный станка   Установленная мощность, кВт	m	Ки	Cos φ / tgφ	Средние мощности			Определение					nэ	Км	Qсм, квар			n1	Pn1	P*	n*	n э*	Pм, кВт	Qм, квар	Sм, кВА
1	2				3		4	5	6	7	8	9			10		11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21
ШРА1
1-5,6,9	Пресс холодного выдавливания	7		18	126		0,25	0,65/1,169	31,5	36,82
10,12,15	Пресс горячештамповочный	3		7	21		0,25	0,65/1,169	5,25	6,13
11,17,19	Пресс фрикционный	3		11	33		0,25	0,65/1,169	8,25	9,64
13,14,16,18	Электрические печи сопротивления	4		40	160		0,8	0,95/0,329	128	42,11
20	Кран с ПВ-25 %	1		9,5	9,5		0,2	0,5/1,732	1,9	3,29
23	Плазмотрон	1		37	37		0,35	0,5/1,732	12,95	22,42
40	Вентилятор	1		37	37		0,6	0,8/0,75	22,2	16,65
	Итого	20		40/7	423,5	5,71	0,49	-	210,05	137,06							20	1,2	252,06	137,06	286,9	435,93
ШРА2
25	Аппарат контактной сварки ПВ-50% (кВА)	1		16,97	16,97		0,35	0,6/1,33	5,93		7,91
26-29	Продольно-фрезерный	4		8	32		0,12	0,5/1,732	3,84		6,65
34,35,36	Кузнечный индукционный нагреватель, кВА	3		39	117		0,25	0,65/1,169	29,25		34,19
41	Вентилятор	1		37	37		0,6	0,8/0,75	22,2		16,65
30	Кран с ПВ-25 %	1		9,5	9,5		0,2	0,5/1,732	1,9		3,29
7,8	Пресс	2		55	110		0,25	0,65/1,169	27,5		32,14
	Итого	12		55/8	322,47	6,87	0,28	-	90,62		100,83						10	1,52	137,74	100,83	170,7	259,36
ШР
21	Обдирочно-шлифовальный		1	2	2		0,12	0,5/1,732	0,24		0,41
22, 24	Штамповочный		2	15	30		0,15	0,6/1,33	4,5		5,99
37-39	Токарный		2	9	18		0,12	0,5/1,732	2,16		3,74
	Итого		5	15/2	50	7,5	0,14	-	6,9		10,14						5	2,42	16,69	11,15	20,07	30,5
Радиальные потребители
31,32,33	Пресс горячештамповочный		3	90	270	1	0,25	0,65/1,169	67,5		78,9						3		270	234,9	357,87	543,75
Освещение
																			18,468	11,431	21,719	56,99
К ТП
	Итого по цеху		41	90/2	1065,97														694,95	495,37	857,25	1326,53

При расчете мощностей Шино-проводов и распределительных щитов, в таблице 2 не учтены графы с 11 по 15, в связи с тем, что в данном цеху нет групп потребителей с К_и<0,2 и m>3.

Пример расчета.

    Расчет средних мощностей для вентилятора

 

 

Средние мощности остальных приемников рассчитывались аналогично.

Далее производим расчет групп приемников, согласно выбранных узлов питания.

Средневзвешенное значение коэффициента использования для ШРА 1

 

 

Считаем эффективное число электроприемников n_э, причем при m>3 и К_и >0,2 определяется следующим образом

 

 

Так как фактическое число электроприемников n_э больше чем n, принимаем n.

К_м определяется согласно справочным данным.

Переходим к расчету максимальных расчетных нагрузок

 

 

Для ШРА 1 n_э ˃ 10, тогда

 

    Далее приступаем к расчету осветительной нагрузки цеха

где  – коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки (для ремонтно-механического цеха ;

 – удельная расчетная мощность (для ремонтно-механического цеха );

F – площадь помещения, м²;

 – коэффициент реактивной мощности, определяется в зависимости от типа осветительного оборудования.

Тогда

Выбираем для цеха люминесцентные лампы, cosφ которых равен 0,85, следовательно

Находим суммарную нагрузку по цеху с учетом силовой и осветительной нагрузки:

Выбираем двух-трансформаторную ТП, с трансформаторами ТСЗ-630/10, номинальной мощностью S_н = 630 кВА.

Проверяем коэффициент загрузки трансформаторов

 

 

ШРА 1

1-5,6,9

Пресс холодного выдавливания

18

42,07

4

168,3

средний

2

84,15

предох-ль

10,12,15

Пресс горячештамповочный

7

16,36

5

81,81

легкий

2,5

32,72

предох-ль

11,17,19

Пресс фрикционный

11

25,71

4

102,85

средний

2

51,42

предох-ль

13,14,16,18

Электрические печи сопротивления

40

63,97

1

63,97

тяжелый

1,6

39,98

предох-ль

20

Кран с ПВ-25 %

9,5

28,86

5

144,34

легкий

2,5

57,73

предох-ль

23

Плазмотрон

37

112,43

3

337,3

тяжелый

1,6

210,81

автомат

40

Вентилятор

37

70,27

3

210,81

тяжелый

1,6

131,75

автомат

ШРА 2

25

Аппарат контактной сварки

ПВ-50% (кВА)

40

101,29

3

303,87

тяжелый

1,6

189,91

автомат

26-29

Продольно-фрезерный

8

24,31

5

121,55

легкий

2,5

48,62

предох-ль

34,35,36

 

Кузнечный индукционный нагреватель, кВА

39

91,16

3

273,48

тяжелый

1,6

170,93

автомат

41

Вентилятор

37

70,27

3

210,81

тяжелый

1,6

131,75

автомат

30

Кран с ПВ-25 % 9,5

28,86

5

144,34

легкий

2,5

57,73

предох-ль

7,8

Пресс 55

128,56

3

385,68

тяжелый

1,6

241,05

автомат

ШР

21

Обдирочно-шлифовальный

2

6,07

5

30,38

легкий

2,5

12,15

предох-ль

22, 24

Штамповочный

15

37,98

4

151,93

средний

2

75,96

предох-ль

37-39

Токарный 9

27,34

5

136,74

легкий

2,5

54,69

предох-ль

Радиальные потребители

31,32,33

Пресс горячештамповочный

90

210,37

3

631,13

тяжелый

1,6

394,45

автомат

 

 

К_пуск выбирается в зависимости от условий пуска: Легкий – 5-7

                                                                      Средний – 4-5

                                                                 Тяжелый – 3-4

 

Пример выбора защитных аппаратов и проводов для групп электроприемников, питающихся от ШРА 1:

 

- Плазматрон:

 

 

Так как I_пуск/α > 100 А, следовательно для защиты провода, питающего точильный станок, принял к установке автомат.

Автоматический выключатель Compact CVS

 

Рисунок 1 – Автоматический выключатель Compact CVS фирмы Schneider Electric

Условия выбора автоматического выключателя:

А) ;

Б) ;

В)  

Пример выбора:

I_{ном.авт.}= 125 А > 112,43 А;

I_{расц.ном}= 125 А > 112,43 А;

I_{сраб.эл.расц.}= 1250 А > 1,25·337,3 = 421,625 А.

Выберем провод для данного электроприемника. Провод выбирается из условия:

;

,

где K_з = 1 при защите проводов данным видом автомата;

K_попр = 1 при прокладке проводов в лотке;

I_з = I_{ном.расц} – ток защиты автоматического выключателя.

    I_{доб.пров}= 140 > 112,43 А;

    I_{доб.пров}= 140 > 125 А,

Примем к установке провод ППВ 4х25 с I_доп = 140 А

- пресс фрикционный:

 

 

Так как I_пуск/α < 100 А, следовательно для защиты провода, питающего пресс принял к установке предохранитель.

 

Рисунок 2 – Предохранители фирмы Schneider Electric

 

Условия выбора предохранителя:

А) ;

Б)

Пример выбора:

I_{ном.пред.} = 63 > 25,71 А;

I_{ном.пл.вст.} = 63 А > 51,42 А,

Выберем провод для данного электроприемника. Провод выбирается из условия:

;

,

где K_з = 0,33 при защите проводов данным видом автомата;

K_попр = 1 при прокладке проводов в лотке;

I_з = I_{ном.пл.вст.} – ток защиты предохранителя.

    I_{доб.пров}= 26 > 25,71 А;

    I_{доб.пров}= 26 > 20,79 А,

Примем к установке провод ППВ 4х2 с I_доп = 26 А

На основании этого, в таблице 4, выбираем провода, автоматические выключатели или предохранители для остального оборудования.

 

      

 

Таблица 4 – Расчет защитных аппаратов к ЭП

 

№ ЭП	Расчетный ток, А		Автоматический выключатель					Предохранитель			Тип аппарата защиты	Кз	Токовая нагрузка провода			Марка и сечение провода
	Iдлит (Iн)	Iкр (Iпуск)	Iном.ав, А	Ток расцепителя, А		Уст. мгновен. срабатывания		Ток плавкой вставки, А		Iном. Пред, А
				Iрасц (расч)	Iрасц (н)	Iср (расч)	Iср (н)	Iрасчплвст	Iномплвст				Кз*Iз	Iдоппров
ШРА 1
1-5,6,9	42,07	168,3						84,15	100	100	Fusarc CF 100	0,33	33	46		ППВ-4х5
10,12,15	16,36	81,81						32,72	40	40	Fusarc CF 40	0,33	13,2	17		ППВ-4х1
11,17,19	25,71	102,85						51,42	63	63	Fusarc CF 63	0,33	20,79	26		ППВ-4х2
13,14,16,18	63,97	63,97						39,98	80	80	Fusarc CF 80	0,33	26,4	80		ППВ-4х10
20	28,86	144,34						57,73	63	63	Fusarc CF 63	0,33	20,79	30		ППВ-4х2,5
23	112,43	337,3	125	112,43	125	421,62	1250				Compact CVS 125	1	125	140		ППВ-4х25
40	70,27	210,81	80	70,27	80	263,51	640				Compact CVS 80	1	80	80		ППВ-4х10
40
25	101,29	303,87	125	101,29	125	379,83	1250				Compact CVS 125	1	125		140	ППВ-4х25
26-29	24,31	121,55						48,62	50	50	Fusarc CF 50	0,33	16,5		26	ППВ-4х2
34,35,36	91,16	273,48	100	91,16	100	341,85	1000				Compact CVS 100	1	100		100	ППВ-4х16
41	70,27	210,81	80	70,27	80	263,51	800				Compact CVS 80	1	80		80	ППВ-4х10
30	28,86	144,34						57,73	63	63	Fusarc CF 63	0,33	20,79		30	ППВ-4х2,5
7,8	128,56	385,68	160	128,81	160	482,1	1600				Compact CVS 160	1	160		170	ППВ-4х35
ШР 1
21	6,07	30,38						12,15	16	16	Fusarc CF 16	0,33	5,28	11		ППВ-4х0,5
22, 24	37,98	151,93						75,96	80	80	Fusarc CF 80	1	80	80		ППВ-4х10
37-39	27,34	136,74						54,69	63	63	Fusarc CF 63	0,33	20,79	30		ППВ-4х2,5
Радиальные потребители
31,32,33	210,37	631,13	250	210,37	250	788,91	2500				Compact CVS 250	1	250	270		ППВ-4х70

ШРА 1

I_ном = 435,93 А

ШРА 2

 

I_ном = 259,36 А

ШР

Принимаем к установке распределительный щит ШР11-73-702:

Выберем автомат для щитка ШР11-73-702:

Условия выбора автоматического выключателя:

А) ;

Б) ;

В)  

Уставка мгновенного срабатывания автомата, А:

Примем к установке автомат Compact CVS 32

I_{ном.авт.}= 32 А > 30,5 А;

I_{расц.ном}= 32 А > 30,5 А;

I_{сраб.эл.расц.}= 320 А > 180,56 А

Выберем провод для данной группы электроприемников. Провод выбирается из условия:

,

где K_з = 1 при защите проводов данным видом автомата;

K_попр = 1 при прокладке проводов в лотке;

I_з = I_{ном.расц} – ток защиты автоматического выключателя.

    I_{доб.пров} = 34  32 А,

Примем к установке провод NYY-4х4RM с I_доп = 34 А

 

Освещение

I_р = 56,99 А

Принимаем к установке распределительный щит типа: ОЩВ-3-63-6-0 36 УХЛ4 IP31.

Выберем автомат для осветительного ОЩВ-3-63-6-0 36 УХЛ4 IP31.

Условия выбора предохранителя:

А) ;

Б)

I_{ном.пред.} = 63 А > 56,99 А;

I_{ном.пл.вст.} = 63 А > 56,99 А,

Примем к установке предохранитель ППНИ-33, 63 А;

Выберем провод для данного электроприемника. Провод выбирается из условия:

;

,

где K_з = 0,33 при защите проводов данным видом автомата;

K_попр = 1 при прокладке проводов в лотке;

I_з = I_{ном.пл.вст.} – ток защиты предохранителя.

    I_{доб.пров} = 60 > 56,99 А;

    I_{доб.пров} = 60 > 20,79 А,

Примем к установке провод NYY-4х10RM с I_доп = 60 А

ТП

I_длит = 1326,53 А.

 

Принимаем к установке шинопровод типа ШМА-4-1400

 

I_ном = 1400 А.

 

Выберем автомат для шинопровда ШМА-4-1400

Условия выбора автоматического выключателя:

А) ;

Б) ;

В) ,

Уставка мгновенного срабатывания автоматического выключателя:

 

Примем к установке автомат ВА-88 3Р 43

 

I_{ном.авт.}=1600 А >1326,53А;

I_{расц.ном}=1600 А >1326,53 А;

I_{сраб.эл.расц.}=16 кА >1724,48 А.